חיישנים ביולוגיים הם התקנים קטנים המעסיקים טכנולוגיית זיהוי biomolecular כפלטפורמה לניתוח סלקטיביים, ומנוצלים לספציפיות שלהם, מהירות, ובעלות נמוכה. biosensors אלקטרוכימי לגילוי מולקולות הביולוגיים הוא בחוד החנית של תחום זה בשל הפשטות שלהם, עלות תועלת, ורגישות גבוהה. ^1,3 האנטומיה הכללית של חיישנים אלה היא אלקטרודה מצוידת במולקולת הכרה ספציפית לסמן הביולוגי של עניין . הכריכה של הסמן הביולוגי על ידי מולקולת ההכרה מביאה לשינוי מקומי של פוטנציאל או נוכחי שיכול להיות מזוהה על ידי מדידה פשוטה. עד כה מחצית ההכרה יכולה לנוע בין אנזימים, נוגדנים ^{4-8, 9-12} תאים שלמים, 13-16 קולטנים, ^17-20 פפטידים ^21-23 ו ^-24 DNA והתמקד בעיקר במולקולות גדולות יותר, ביולוגיות. מחקר ^25-28 מאמצים בתחום זה התמקדו בעיקר בimmunosensors wheמחדש אימונוגלובולינים הוא משותק עם ליבה פעילה חיזור (כגון ferrocene) ומשמשים לאיתור נוגדנים של עניין. מחקרים אלה לא נכללו ביישומים קליניים בשל דיוק עני וצריכת זמן נובעים מהסיבוכים הנובעים משימוש של אנטיגן / נוגדנים. תשומת לב גוברת ^1,3 התמקדה בזיהוי של מולקולות קטנות (פחות מ 1 קילוגרם / mol) של יו-רפואי , מזון ואיכות הסביבה ריבית בנוסף לביטחון לאומי. ²⁹ דוגמאות הידועות ביותר של התקני biosensor הם צגי גלוקוז בדיקה עצמית, שיש להם אלקטרודות אנזים מסך מודפסות מצמידים את מד אמפרומטריים כיס בגודל. מערכות אלו בדרך כלל לנצל שיטת coulometric כאשר הסכום הכולל של מטען שנוצר על ידי תגובת חמצון הגלוקוז נמדד על פני תקופה של זמן. מכשירים סחירים חייבים להיות ניידים, חזקים והחזיק ביד לעשות שימוש קליל לאוכלוסייה בכללותה.

תגי חיזור כגון ferrocene הם necessaר"י לספק זיהוי אלקטרוכימי של סמנים ביולוגיים או מולקולות קטנות בפתרון כמו רוב הסמנים הביולוגיים אינם במהות אלקטרוכימי פעילים. ^30-38 Ferrocene היא מולקולה אורגנה-מתכתית שהיא סטנדרט זהב לאלקטרוכימיה, מה שהופך אותו לבחירה מצוינת להשתלבות biosensors אלקטרוכימיים. מינים פעילים חיזור מבוסס Ferrocene כבר זכו לתשומת לב רבה בשל גודלם הקטן, יציבות טובה, גישה נוחה סינתטית, שינוי כימי קל, lipophilicity היחסי, וקלות כוונון חיזור. ^3,30-42 מולקולות קטנות המבוססים על הליבה שיש לי ferrocene נעשה שימוש נרחב כגלאים של יוני מתכת ומולקולות קטנות. ^32-38,43 מערכות מיקוד מינים גדולים כגון מולקולות ביולוגיות נצלו את הקובץ המצורף של נוגדנים או אימונוגלובולינים גדולים לנגזרי ferrocene שכבר מוטבעים על גבי משטח אלקטרוכימיים. ^{1,3,39 , 44} בכל מקרה, התעצם הפוטנציאלי ונוכחיty של בני זוג רדוקס Fe ^III / ^II Fe שונה על צימוד מולקולרי, ובכך לייצר ידית ספקטרוסקופיות חדשה המעידה על הנוכחות של המולקולה אנליטי. שינוי זה נובע מהחפיפה הנרחבת המתרחשת בין pi-המערכת של טבעות cyclopentadienyl וד-אורביטלי הברזל. אם pi-המערכת היא שונה, כלומר, derivatized או הגיב, אז האינטראקציה מסלולית, בתורו, שינוי. זה ישפיע על הליבה פה וניתן לראות כשינוי בפוטנציאל של בני זוג Fe ^III / ^II פה. ^40,45,46 תכונות אלו הופכות את מערכת כזו אטרקטיבית לשימוש כסוכן כימות בimmunoassay או biosensor אלקטרוכימי.

על מנת לייצר מערכות ferrocene מכיל ספציפיות ליכולות biosensor זה הוא אופטימלי לשנות טבעת Cp אחד עם יו-קולטן ספציפי למולקולת מטרה ולנצל את טבעת Cp אחרת כמו לקשור מולקולרי לקריאה או elec אלקטרוכימייםtrode (איור 1). הסינתזה של נגזרי ferrocene א-סימטריים אלה נתקל בתגובות לוואי והיווצרותם של מיני dimeric ופולימרים נוצרו על cross-linking מולקולאריים. ⁴⁷ עם זאת, כימיה צימוד ייצור קשר אמיד היא הדרך הישירה ביותר כדי לספק נגזרים פשוטים של ferrocene מעורב רכיבים ביולוגיים כגון כפפטידים ומטבוליטים שלהם. לכן, ניתן ליישם טכניקות שלב מוצקות ראשון שפותחו בשנת 1950 על ידי Merrifield לסינתזת פפטיד לתרכובות אורגנו-מתכתיות המכילות ferrocene. באמצעות השימוש במולקולה להחליף orthogonally 1-קרבוקסיליות 1'-Fmoc-אמינו-ferrocene-החומצה, מערכת ferrocene שיכול להכיל מחצית קולט (ביוטין), קריאה אלקטרוכימיים (ferrocene), ומרכיב משתק-מקשר (ציסטאין) יש נבנה ומפורט במסמך זה. הסינתזה של ביו-המצומד זה נדונה, כמו גם ראיות לקיבוע על משטח זהב. represen עבודה זוts המצגת הראשונה של מערכת המורכבת של ביוטין, ferrocene וחומצת אמינו לקיבוע על משטח זהב.